【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本申請要求于2022年4月01日在歐洲以號22166304.0提交的專利申請的優先權，出于所有目的將該申請的全部內容通過援引并入本文。本專利技術涉及一種用于將電池、典型地二次電池的電極中的電極材料與集流體分離的方法。該方法包括使電極在高壓下經受滲透氣體持續足夠長的時間量，以使氣體滲透粘結劑和電極材料中的孔隙，并且在隨后的步驟中，快速釋放壓力。在釋放壓力之后，吸收的氣體迅速減壓，導致電極材料與集流體完全分離。
技術介紹
1、可充電電池(也稱為“二次電池”)(典型地為li離子電池)越來越多地用于為包括電動車輛的電氣和電子設備供電，這已經增加了對開發從廢舊電池中回收活性材料的有效工藝的需求，以便將其重新用于新的或再生的電池中。
2、在甚至可以開始材料回收之前，任何電池回收工藝都必須面對的一個關鍵方面是將電池分離成其構成材料。本專利技術具體涉及一種用于將電極材料與集流體分離的改進的方法。
3、如技術人員已知的，可充電電池中的電極典型地由稱為“集流體”的薄金屬箔組成，在該金屬箔上經由例如澆鑄、印刷或輥涂將電極材料層施加并粘附至其上。這種“電極材料”是一種組合物，該組合物主要包含呈粉末形式的粉末狀電活性材料(即，主動參與能量轉移的組分)和粘結劑(即基質，典型地是熱塑性基質)，該粘結劑將活性材料保持在一起并提供對集流體的必要粘附。電極材料還可以含有其他可選的組分，如增強導電性和/或控制粘度的材料。目前的商用電池典型地在陽極中使用石墨作為電活性材料，并且在陰極中使用含有鋰的混合氧化物和鹽作為電活性化合物。電極材料，并且特
4、已經描述并實際應用于回收廢舊電池的電活性材料的許多工藝典型地從將電池模塊或電極粉碎成小塊開始。這種粉碎步驟避免了將電池部件拆開的復雜性。然而，如在“lithium?ion?battery?recycling?using?high-intensity?ultrasonication[使用高強度超聲波處理的鋰離子電池回收]”(lei等人,“green?chem.[綠色化學],2021,23,4710–4715”)中提及的：“……粉碎的組分很難分離成具有足夠純度的單獨的組分，以形成新的電池材料。最近的研究已經表明，電極分離而不是電池粉碎可以顯著地提高所獲得的產品的純度，并且從而提高工藝的經濟性”。
5、同一篇文章提出，使用超聲波可以有助于破壞電極材料與集流體之間的粘合鍵，甚至允許以完好無損的形式回收集流體，然而，此類方法在工業上尚未完全開發，并且仍然持續需要開發另外的方法以在不粉碎電池的情況下回收電極材料，這些方法單獨使用或組合使用，以便實現電極材料的最有效和綠色的回收。
6、2018年12月28日公布的cn109103536描述了一種用于回收li離子電池中的活性材料的方法，其中首先將活性材料從集流體中移除，并且然后用超臨界co2提取。
技術實現思路
1、本專利技術涉及一種用于將電池電極中的電極材料與集流體分離的方法，所述方法包括：
2、a-提供至少一個電極，所述電極包括集流體和粘附到所述集流體上的電極材料層，所述電極材料層包含呈粉末形式的電活性材料和粘結劑；
3、b-使所述電極與處于60至300巴的壓力的氣體或超臨界流體接觸，
4、c-在30秒或更短時間內將所述氣體或超臨界流體的壓力迅速降低至少60巴，從而導致所述氣體的迅速減壓。
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1.一種用于將電池電極中的電極材料與集流體分離的方法，所述方法包括：
2.根據權利要求1所述的方法，其中，在步驟b中，使所述電極經受90至270巴、優選地100至250巴的壓力。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其中，在步驟c中，將該壓力在30秒或更短時間內迅速降低至少90巴，或在20秒或更短時間內迅速降低至少90巴，或在10秒或更短時間內迅速降低至少90巴。
4.根據任一前述權利要求所述的方法，其中，在步驟c中，將該壓力在小于30秒、優選地小于20秒、更優選地小于10秒內從最大處理壓力迅速降低至環境壓力。
5.根據任一前述權利要求所述的方法，其中，所述至少一個電極是陰極。
6.根據任一前述權利要求所述的方法，其中，所述電活性材料包括含Li的金屬氧化物和鹽。
7.根據任一前述權利要求所述的方法，其中，基于該電極材料的總重量，所述電極材料包含按重量計80％至99％的電活性材料和1至20％wt的粘結劑。
8.根據任一前述權利要求所述的方法，其中，所述粘結劑包含一種或多種基于VDF的聚合物、優選地由其
9.根據權利要求8所述的方法，其中，所述基于VDF的聚合物包含按摩爾計至少50％、優選地至少70％、更優選地至少80％、最優選地至少90％的衍生自VDF的重復單元和按摩爾計0.1％-10％、更優選地0.2％-7.5％、甚至更優選地0.2％-5％的衍生自下式的(甲基)丙烯酸單體的重復單元：
10.根據權利要求9所述的方法，其中，所述(甲基)丙烯酸單體選自丙烯酸、丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯及其混合物。
11.根據任一前述權利要求所述的方法，其中，所述氣體或超臨界流體具有在0.470-0.220g/ml范圍內的臨界密度。
12.根據任一前述權利要求所述的方法，其中，所述氣體或超臨界流體選自CO2、H2O、CH3OH、CH3CH2OH、(CH3)2CO，并且優選地為超臨界CO2。
...【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】
1.一種用于將電池電極中的電極材料與集流體分離的方法，所述方法包括：
2.根據權利要求1所述的方法，其中，在步驟b中，使所述電極經受90至270巴、優選地100至250巴的壓力。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其中，在步驟c中，將該壓力在30秒或更短時間內迅速降低至少90巴，或在20秒或更短時間內迅速降低至少90巴，或在10秒或更短時間內迅速降低至少90巴。
4.根據任一前述權利要求所述的方法，其中，在步驟c中，將該壓力在小于30秒、優選地小于20秒、更優選地小于10秒內從最大處理壓力迅速降低至環境壓力。
5.根據任一前述權利要求所述的方法，其中，所述至少一個電極是陰極。
6.根據任一前述權利要求所述的方法，其中，所述電活性材料包括含li的金屬氧化物和鹽。
7.根據任一前述權利要求所述的方法，其中，基于該電極材料的總重量，所述電極材料包含按重量計80％至99％的電活性材料和1至2...
【專利技術屬性】
技術研發人員：F·達普利爾，V·卡佩尤斯科，M·阿瓦塔尼奧，L·布拉甘特，
申請(專利權)人：索爾維特殊聚合物意大利有限公司，
類型：發明
國別省市：
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